シングルリップシールとダブルリップシールの違い

シングルリップシールとは

シングル リップ シール (シングル リップ オイル シールとも呼ばれる) は、漏れを防ぎ、汚染物質から保護する単一のシーリング リップを備えたシールの一種です。シングル リップ シールは、コスト効率の高い設計と信頼性の高いパフォーマンスにより、多くの用途で人気のある選択肢です。これらのシールは、ホイール ベアリング、ピニオン シール、その他の回転シール用途でよく使用されます。

シングル リップ シールの主な機能は、流体の漏れや、ほこりや水などの汚染物質の侵入を防ぐバリアを作ることです。シールは、シール面 (通常はシャフトまたはボア ハウジングの材質) に接触する単一のゴム リップで構成されています。リップの材質は、耐薬品性、温度範囲、対象流体との適合性などの要素に基づいて選択されます。

シングル リップ シールには、リップとシール面の接触を一定に保つためにガーター スプリングが組み込まれていることがよくあります。ガーター スプリングは構造的な剛性を提供し、経年劣化を補うのに役立ちます。リップ シールの設計により、リップとシール面の間に薄い潤滑膜が形成され、摩擦が軽減され、発熱が最小限に抑えられます。

シングルリップシールの利点

• よりシンプルなデザイン: シングル リップ シールはダブル リップ シールに比べて設計が単純なので、製造と取り付けが簡単です。
• 摩擦の軽減: シングル リップ シールは、シャフトまたはボア表面と接触するシール リップが 1 つだけなので、ダブル リップ シールに比べて摩擦が少なくなります。摩擦が減ることで熱の発生が最小限に抑えられ、これは高速アプリケーションや温度に敏感な流体を扱う場合に非常に重要です。
• トルク要件が低い: 摩擦が低減されるため、シングル リップ シールは、効果的に動作するために必要なトルクが少なくなります。この低いトルク要件により、特に頻繁な始動と停止、または可変速度のアプリケーションでは、エネルギーを節約し、シールの寿命を延ばすことができます。
• コンパクトなデザイン: シングル リップ シールは通常、ダブル リップ シールよりもコンパクトなプロファイルを備えているため、スペースが限られている用途やクリアランスが狭い用途に適しています。
• メンテナンスが簡単: シングル リップ シールは設計がシンプルなため、必要に応じて検査、清掃、交換が簡単です。これにより、特にシールの頻繁な交換が必要なアプリケーションでは、メンテナンス コストとダウンタイムを削減できます。

シングルリップシールの欠点

• 汚染物質に対する保護が弱い: シングル リップ シールは、ダブル リップ シールに比べて、ほこり、汚れ、その他の汚染物質の侵入に対する保護力が低くなります。ダブル リップ設計の追加のダスト リップまたは二次シールは、追加のバリアとして機能し、過酷な環境でも優れた保護を提供します。
• 耐薬品性の低下: 場合によっては、シングル リップ シールはダブル リップ シールに比べて耐薬品性が低いことがあります。リップ材料の選択とダブル リップ設計におけるバリア液の存在により、シールの強力な化学物質への暴露に対する耐性が強化され、化学業界での用途に適した選択肢となります。
• シール効率が低い: シングル リップ シールは、ダブル リップ シールに比べてシール効率が低くなる可能性があります。特に、圧力差が大きい用途や低粘度の流体を扱う場合にはその傾向が顕著です。ダブル リップ設計のデュアル シール リップは、漏れに対するより効果的なバリアを提供し、対象の流体をより適切に封じ込めます。
• 摩耗環境での摩耗が早い: 研磨粒子や汚染物質が関係する用途では、シングル リップ シールはダブル リップ シールに比べて摩耗が早くなる可能性があります。ダブル リップ設計の二次シールによって提供される追加の保護により、研磨条件下でのシール寿命が延びます。

シングルリップシールを使用する場合

シングル リップ シールは、コスト効率に優れた設計と、それほど要求の厳しくない環境で十分なシール性能を発揮する能力により、多くの用途で人気のある選択肢です。これらのシールは、中程度の速度、圧力、温度の用途に最適です。シングル リップ オイル シールは、グリースやオイルなどの潤滑剤の漏れを防ぐのに 1 つのシール リップで十分なギア ボックス、ポンプ、モーターなどでよく使用されます。

シングル リップ シールは、シール面が比較的滑らかで汚染物質がない用途に最適です。硬化材料で作られたシャフトに適しており、汚れ、ほこり、湿気の侵入を効果的に防ぐことができます。ただし、汚染レベルが高い環境やシール面が摩耗しやすい環境では、シングル リップ シールでは十分な保護が得られない可能性があり、ダブル リップ シールの方が適している場合があります。

ダブルリップシールとは

ダブルリップシールは、ダブルリップオイルシールまたはデュアルリップシールとも呼ばれ、 メカニカルシール シングル リップ シールに比べて、汚染物質や漏れに対する保護が強化されています。ダブル リップ シールは、通常ゴムまたはエラストマー材料で作られた 2 つの独立したシール リップを備えており、液体の漏れや汚れ、ほこり、水の侵入に対するバリアを形成します。

プライマリ シール (内側シール) はシステム内に潤滑剤を保持する役割を果たし、セカンダリ シール (外側シール) は外部の汚染物質に対するバリアとして機能します。2 つのシール リップ間のスペースには、バリア液またはグリースが充填されることが多く、これによりシール性能が向上し、シール面が潤滑されます。

ダブルリップシールの利点

• 強化された保護: ダブル リップ シールは、シングル リップ シールに比べてさらに高いレベルの保護を提供します。セカンダリ シール、つまりダスト リップは、水の浸入、ほこり、その他の汚染物質に対するバリアとして機能し、プライマリ シールが清潔で機能的な状態を維持できるようにします。
• 潤滑性の向上: ダブルリップ設計により、2 つのシールリップの間に潤滑膜を保持できます。この流体潤滑膜により、摩擦と発熱が低減され、シール寿命が延び、性能が向上します。バリア液またはグリース潤滑剤の存在により、シール機能がさらに強化され、漏れに対する保護が強化されます。
• 構造剛性の向上: ダブル リップ シールにはガーター スプリング設計が組み込まれていることが多く、シングル リップ シールに比べて構造的な剛性が高まります。ガーター スプリングは、さまざまな圧力条件下でもシール リップとシール面の接触を一定に保つのに役立ちます。
• フェイルセーフシーリング: 一次シールが故障した場合、ダブルリップ設計の二次シールがフェイルセーフとして機能し、即時の漏れを防ぎ、タイムリーなメンテナンスを可能にします。この冗長性は、シールの故障が大幅なダウンタイム、環境上の危険、または安全上のリスクにつながる可能性があるアプリケーションでは特に重要です。

ダブルリップシールの欠点

• コストが高い: ダブル リップ シールは、設計がより複雑で、二次シールやガーター スプリングなどの追加コンポーネントがあるため、一般的にシングル リップ シールよりも高価です。このコストの違いは、特に多数のシールが必要となる大規模な産業環境では、アプリケーションに適したシールを選択する際に重要な要素となる可能性があります。
• 摩擦の増加: ダブル リップ シールのリップが追加されると、シングル リップ シールに比べて摩擦が大きくなる可能性があります。摩擦が増加すると発熱量も増加し、一部の用途では早期摩耗やシール寿命の低下を引き起こす可能性があります。摩擦によって発生する熱は潤滑膜に悪影響を与え、シールの性能を損なう可能性もあります。
• 高速互換性が限られている: ダブル リップ シールは、摩擦と発熱が増加するため、高速用途には適さない場合があります。リップが追加されると、回転シャフトの抵抗が大きくなり、温度が上昇して摩耗が加速します。対照的に、シングル リップ シールは、より合理化された設計になっていることが多く、高速環境でより優れたパフォーマンスを発揮します。
• より複雑なインストール: ダブル リップ シールは、シングル リップ シールに比べて、通常、より正確な位置合わせと取り付けが必要です。セカンダリ シールやガーター スプリングなどの追加コンポーネントにより、取り付けプロセスがより困難になり、時間がかかる場合があります。

ダブルリップシールを使用する場合

ダブル リップ シールは、汚染や漏れのリスクが高い海洋産業などの高速アプリケーションに特に適しています。

ダブル リップ シールは、高温や強い化学物質への暴露など、厳しい条件が伴う用途にも適しています。シール リップに FKM-EAL (フッ素エラストマー - 環境適応潤滑剤) などの先進的な材料を使用すると、このような厳しい環境でも優れた耐薬品性と耐久性が得られます。